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氧化还原反应
(时间:45 分钟 满分:100 分)
一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2020 某某卷)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )。
A.谷物发酵酿造食醋 B.小苏打用作食品膨松剂
C.含氯消毒剂用于环境消毒 D.大气中 NO2 参与酸雨形成
答案:B
解析:本题考查的内容是“化学与生活”,题目较简单。体现了化学学科核心素养中的“科学态
度与社会责任”。A 项,谷物发酵酿造食醋的过程是:谷物 葡萄糖 乙醇 乙酸;B 项,小
苏打做膨松剂是因为小苏打受热分解及能与酸反应放出 CO2,发生的是非氧化还原反应;C 项,
含氯消毒剂给环境消毒是利用了消毒剂的强氧化性,使蛋白质变性;D 项,NO2 形成酸雨过程
中,NO2 发生的反应为 3NO2+H2O 2HNO3+NO,该反应属于氧化还原反应。
2.用脱硫弧菌生物法净化硫化氢废气,是减小硫化氢对空气污染的一种方法。其反应原理为
H2S+2HC
O3
-
S
O4
2-
+CH3COOH,下列有关该反应的说法中正确的是( )。
A.反应过程中无能量变化
B.CH3COOH 分子中只含有极性键
C.反应中 HC
O3
-
发生氧化反应
D.反应中生成 1 mol CH3COOH 转移电子为 8 mol
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答案:D
解析:任何化学反应均伴有能量变化,A 项错误;CH3COOH 中的碳氢键、碳氧单键、氧氢键、碳
氧双键均为极性键,而碳碳单键为非极性键,B 项错误;HC
O3
-
中的碳元素为+4 价,而 CH3COOH
中碳元素的平均化合价为 0 价,故发生了还原反应,C 项错误;反应中生成 1molCH3COOH 转移
8mol 电子,D 项正确。
3.已知 2Fe3++2I- 2Fe2++I2,Br2+2Fe2+ 2Br-+2Fe3+。向含有 FeBr2、FeI2 的混合液中通
入一定量的氯气后,再滴加少量 KS 溶液,溶液变为红色,则下列说法不正确的是( )。
A.按 I-、Fe2+、Br-的顺序还原性逐渐减弱
B.通入氯气后原溶液中 Fe2+一定被氧化
C.原溶液中 Br-一定被氧化
D.不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在 Fe2+
答案:C
解析:由 2Fe3++2I- 2Fe2++I2、Br2+2Fe2+ 2Br-+2Fe3+可知,还原性:I->Fe2+>Br-,A 正确;
加少量的 KS 溶液,溶液变为红色,可知通入氯气后原溶液中 Fe2+一定被氧化,B 正确;若通入氯气
后 Fe2+部分被氧化,则 Br-没有被氧化,C 错误;由上述实验不能确定通入氯气后的溶液中是否还
存在 Fe2+,D 正确。
4.已知反应:①Cl2+2KBr 2KCl+Br2,②KClO3+6HCl 3Cl2↑+KCl+3H2O,③
2KBrO3+Cl2 Br2+2KClO3。
下列说法正确的是( )。
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A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.反应③中 1 mol 还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量为 2 mol
C.反应②中还原剂与氧化剂物质的量之比为 6∶1
D.氧化性由强到弱顺序为 KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
答案:D
解析:反应②KClO3+6HCl 3Cl2↑+KCl+3H2O,反应物中不存在单质,不属于置换反应,A 错
误;由电子守恒可知,反应③中 1mol 还原剂(Cl2)反应,氧化剂得到电子的物质的量为 1mol×2×
(5-0)=10mol,B 错误;反应②中还原剂为 HCl,与氧化剂 KClO3 的物质的量之比为 5∶1,有
1
6
HCl
只表现酸性,C 错误;由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性由强到弱的顺序为
KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,D 正确。
5.对于反应 2P+4H2O2+2NaOH Na2H2P2O6+4H2O,下列有关该反应说法正确的是
( )。
A.P 是氧化剂
B.氧化性 H2O2>Na2H2P2O6
C.1 mol H2O2 反应,转移电子 1 mol
D.Na2H2P2O6 中磷元素的化合价为+3 价
答案:B
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解析:P 由 0 价→+4 价,化合价升高,属于还原剂,A 项错误;根据氧化还原反应的规律,氧化剂的
氧化性大于氧化产物的氧化性,H2O2 是氧化剂,Na2H2P2O6 是氧化产物,B 项正确;1molH2O2 反
应转移电子物质的量为 1mol×2×(2-1)=2mol,C 项错误;Na、H 的化合价均为+1 价,O 为-2
价,整个化学式各元素化合价的代数和为 0,则 P 的化合价为+4 价,D 项错误。
6.某离子反应涉及 H2O、ClO-、N
H4
+
、H+、N2、Cl-六种微粒,其中 c(N
H4
+
)随反应进行逐渐减
小。下列判断正确的是( )。
A.反应的还原产物是 N2
B.消耗 1 mol 氧化剂,转移电子 3 mol
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2∶3
D.反应后溶液的酸性明显增强
答案:D
解析:本题的难点在于化学方程式的书写,可抓住“题眼”——“c(N
H4
+
)随反应进行逐渐减小”,
据此可知 N
H4
+
为反应物,则 N2 为氧化产物,从而确定 N
H4
+
→N2 为氧化反应,从而确定 ClO-→Cl-
为还原反应,进而根据氧化还原反应方程式的配平方法完成反应的离子方程式,即
3ClO-+2N
H4
+
N2↑+3H2O+3Cl-+2H+。反应中 N 元素化合价升高,被氧化,则 N2 为氧化产
物,A 错误;Cl 元素的化合价由+1 价降低为-1 价,消耗 1mol 氧化剂,转移电子 2mol,B 错误;由反
应中得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 3∶2,C 错误;反应生成 H+,溶液酸性
增强,D 正确。
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7.LiAlH4 是重要的储氢材料,其组成类似于 Na3AlF6。常见的供氢原理如下面两个化学方程式
所示:①2LiAlH4 2LiH+2Al+3H2↑,②LiAlH4+2H2O LiAlO2+4H2↑。下列说法正确的是
( )。
A.若反应①中生成 3.36 L 氢气,则一定有 2.7 g 铝生成
B.氢化锂也是一种储氢材料,供氢原理为 LiH+H2O LiOH+H2↑
C.生成等质量的氢气,反应①②转移电子数之比为 4∶3
D.LiAlH4 是共价化合物,LiH 是离子化合物
答案:B
解析:状态未知,无法由体积求物质的量,A 项错误;氢化锂中的氢是-1 价,与水发生归中反应,反
应的化学方程式为 LiH+H2O LiOH+H2↑,所以氢化锂也是一种储氢材料,B 项正确;LiAlH4 中
的 Li、Al 都是主族金属元素,H 是非金属元素,故 Li 为+1 价、Al 为+3 价、H 为-1 价,受热分解
时,根据 Al 元素的价态变化即可得出 1molLiAlH4 完全分解,转移 3mol 电子,生成 1.5mol 的氢
气,而 LiAlH4+2H2O LiAlO2+4H2↑生成 4mol 氢气转移 4mol 电子,所以生成 1mol 的氢气
转移电子分别为 2mol 和 1mol,所以反应①②转移电子数之比为 2∶1,C 项错误;LiAlH4 是离子
化合物,LiH 也是离子化合物,D 项错误。
8.O2F2 可以发生反应:H2S+4O2F2 SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是( )。
A.氧气是氧化产物
B.O2F2 既是氧化剂又是还原剂
C.若生成 4.48 L HF,则转移 0.8 mol 电子
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D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为 1∶4
答案:D
解析:看到氧化还原反应,首先标化合价、看价变化,H2
S
-2
+4
O
+1
2
F2
S
+6
F6+2HF+4
O
0
2
,由化合价
变化可知 H2S 是还原剂、O2 是还原产物、O2F2 只是氧化剂不是还原剂,所以 A、B 选项错误,D
选项正确;C 选项,没有注明“标准状况下”,C 项错误。
9.为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含 N
H4
+
废水和工业废气(主要含 N2、CO2、SO2、
NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
下列说法不正确的是( )。
A.固体 1 中主要含有 Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B.X 可以是空气,且需过量
C.捕获剂所捕获的气体主要是 CO
D.处理含 N
H4
+
废水时,发生反应的离子方程式为:N
H4
+
+N
O2
-
N2↑+2H2O
答案:B
解析:工业废气中的 CO2、SO2 与石灰乳反应生成更难溶的 CaCO3 和 CaSO3,Ca(OH)2 微溶于
水,A 项正确;气体 1 中含有 NO、CO 和 N2,若 X 为过量空气,NO 被全部氧化为 NO2,NO2 与
NaOH 反应生成 NaNO3 和 NaNO2,与流程图中 NaNO2 不符,故通入的空气不能过量,NO2 与
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NO 气体按照物质的量比 1∶1 混合,与 NaOH 完全反应生成 NaNO2,B 项错误;气体 2 只含有
N2和 CO,N2无毒,故捕获剂捕获的气体主要为 CO,C 项正确;NaNO2具有氧化性,N
H4
+
具有还原
性,二者发生氧化还原反应生成无污染的 N2,D 项正确。
10.Cu2S 与一定浓度的 HNO3 反应,生成 Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO 和 H2O,当 NO2 和
NO 的体积相等时,实际参加反应的 Cu2S 与 HNO3 的物质的量之比为( )。
A.1∶7 B.1∶5
C.1∶9 D.2∶9
答案:A
解析:NO2 和 NO 的体积相等,即物质的量相等,令物质的量均为 1mol,根据得失电子数目守恒,
即有 2n(Cu2S)×1+n(Cu2S)×8=1mol×1+1mol×3,解得 n(Cu2S)=
2
5
mol,参加反应的硝酸一部
分作氧化剂,一部分表现酸性,因此 n(Cu2S)∶n(HNO3)=
2
5
∶(2+
4
5
)=1∶7,A 项正确。
二、非选择题(本题共 4 个小题,共 50 分)
11.(14 分)化学方程式能够直接形象地表示化学反应的过程,正确书写化学方程式是我们必须
掌握的一项基本技能。请按照要求完成下列方程式。
Ⅰ.生活中很多现象和原理都可以用化学反应来解释:
(1)写出泡沫灭火器反应原理的离子方程式: 。
(2)用 ClO2 进行饮用水处理比使用 Cl2 具有更大的优越性,不仅杀菌消毒效率高,不产生致癌的
有机氯化物,而且还能除去水中的 Fe2+、Mn2+。请写出 ClO2 除去饮用水中 Mn2+的离子方程
式: 。(已知 Mn2+转变为 MnO2;ClO2 转变为 Cl
O2
-
)
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Ⅱ.根据体系中的物质及物质的性质,我们可以推测出该体系所发生的变化,并能用方程式表示
出来。
(1)某一反应体系有反应物和生成物共六种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3
和 H2O,写出该反应的化学方程式: 。
(2)将NaClO溶液逐滴滴入含淀粉的NaI溶液中,溶液变蓝,继续滴加,溶液颜色先加深,后逐渐变
浅,最终消失。经检测得知此时溶液中含有一种含正五价元素的含氧酸根,写出上述变化的两个
离子方程式 、 。
Ⅲ.给化学反应分类是为了更好地研究反应的规律与特征,有利于我们把握反应的本质。置换反
应是常见反应类型之一,其通式可以表示为:单质(1)+化合物(1) 化合物(2)+单质(2)。请写出
满足以下要求的两个有金属单质参与的置换反应化学方程
式: ,
。
①所涉及的元素都是短周期元素;②4 种单质中的元素分属 4 个不同的主族。
答案:Ⅰ.(1)Al3++3HC
O3
-
Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)Mn2++2ClO2+2H2O MnO2↓+2Cl
O2
-
+4H+
Ⅱ.(1)24FeSO4+30HNO3 8Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O↑+15H2O
(2)2I-+ClO-+H2O I2+Cl-+2OH- I2+5ClO-+2OH- 2I
O3
-
+5Cl-+H2O
Ⅲ.2Mg+CO2 2MgO+C 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑(其他合理答案也可以)
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解析:Ⅰ.(1)表示泡沫灭火器反应原理的离子方程式为 Al3++3HC
O3
-
Al(OH)3↓+3CO2↑。
(2)ClO2 氧化 Mn2+生成 MnO2,ClO2 转化为 Cl
O2
-
,Cl 元素的化合价由+4 价降低到+3 价,Mn 元
素化合价由+2 价升高到+4 价,结合电子守恒可知该反应的离子方程式为
Mn2++2ClO2+2H2O MnO2↓+2Cl
O2
-
+4H+。
Ⅱ.本问是该题的难点和失分点,在解决第(1)问时,要正确运用氧化还原反应中的强弱规律;第(2)
问要把握好题给信息判断出反应过程中的主要产物。
(1)由反应体系中的六种物质可知,硝酸作氧化剂被还原为 N2O,FeSO4 作还原剂被氧化为硫酸
铁、硝酸铁,依据电子守恒和原子守恒配平化学方程
式:24FeSO4+30HNO3 8Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O↑+15H2O。
(2)在淀粉 KI 溶液中滴入少量 NaClO 溶液,溶液立即变蓝,说明 I-和 ClO-发生氧化还原反应生成
I2,I 元素化合价由-1 价变为 0 价、Cl 元素化合价由+1 价变为-1 价,离子方程式
为:2I-+ClO-+H2O I2+Cl-+2OH-。继续滴加足量的 NaClO 溶液,蓝色逐渐消失,说明 I2 被
ClO-氧化生成 I
O3
-
,I 元素化合价由 0 价变为+5 价,Cl 元素化合价由+1 价变为-1 价,离子方程式
为 I2+5ClO-+2OH- 2I
O3
-
+5Cl-+H2O。
Ⅲ.根据置换反应的特点以及参加反应的元素的要求,归纳中学阶段的置换反应,得出符合条件
的反应可以是 2Mg+CO2 2MgO+C,2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑。
12.(12 分)ClO2 是一种黄绿色或橙黄色的气体,极易溶于水,可用于水的消毒杀菌、水体中 Mn2+
等重金属离子的除去及烟气的脱硫脱硝。回答下列问题:
(1)将过硫酸钠(Na2S2O8)溶液加入亚氯酸钠(NaClO2)中可制备 ClO2,NaClO2 中 Cl 元素的化合
价是 ,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
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(2)将 ClO2 通入 MnSO4 溶液,溶液中可检测到 Cl-,同时有黑色 MnO2 沉淀生成。
①ClO2 和 MnO2 均属于氧化物,理由是 。
②该反应的离子方程式为 。
(3)为研究 ClO2 脱硝的适宜条件,在 1 L 200 mg·L-1 ClO2 溶液中加 NaOH 溶液调节 pH,通入
NO 气体并测定 NO 的去除率,其关系如下图所示:
①实验中使用的 ClO2 溶液的物质的量浓度为 ;要使 NO 的去除率更高,应控
制的条件是 。
②当溶液 pH>7 时,NO 的去除率增大的原因是 ClO2 与 NaOH 溶液反应生成更强的吸收剂
NaClO2,写出碱性条件下 NaClO2 脱除 NO 反应的离子方程
式: 。
答案:(1)+3 价 1∶2 (2)①均含两种元素,且其中一种为氧元素 ②
2ClO2+5Mn2++6H2O 5MnO2↓+12H++2Cl-
(3)①2.96×10-3 mol·L-1 控制溶液呈强酸性或强碱性 ②
4NO+3Cl
O2
-
+4OH- 4N
O3
-
+3Cl-+2H2O
解析:(1)将过硫酸钠(Na2S2O8)溶液加入亚氯酸钠(NaClO2)中可制备 ClO2,NaClO2中氯元素的
化合价为+3 价,该反应中过硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价由+7 价降低为+6 价,过硫酸钠
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为氧化剂,亚氯酸钠(NaClO2)中氯元素的化合价由+3 价升高为+4 价,亚氯酸钠为还原剂,根据
得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶2。
(2)①ClO2 和 MnO2 均含两种元素,且其中一种为氧元素,均属于氧化物。②将 ClO2通入 MnSO4
溶液中可检测到 Cl-,同时有黑色 MnO2 沉淀生成,反应的离子方程式为
2ClO2+5Mn2++6H2O 5MnO2↓+12H++2Cl-。
(3)①200mgClO2的物质的量为
0.2g
67.5g
·
mol
-1
≈0.00296mol,因此 ClO2溶液的物质的量浓度为 2.96
×10-3mol·L-1;据图可知,要使 NO 的去除率更高,应该控制溶液呈强酸性或强碱性。②在碱性条
件下 NaClO2 脱除 NO 反应的离子方程式为 4NO+3Cl
O2
-
+4OH- 4N
O3
-
+3Cl-+2H2O。
13.(12 分)(1)①将废钒催化剂(主要成分 V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶
液显酸性,含 VO2+、K+、S
O4
2-
等。写出该反应的化学方程
式 。
②向上述所得溶液中加入 KClO3 溶液,充分反应后,溶液中新增加了 V
O2
+
、Cl-。写出并配平该
反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向 。
(2)将酸性条件下,铁与 N
O3
-
反应的离子方程式补充完整:
Fe+1N
O3
-
+ Fe2++1N
H4
+
+
(3)六价铬[Cr(Ⅵ)]有剧毒,废水中的 Cr2
O7
2-
常用铁氧磁体法除去,即把过量的 FeSO4·7H2O 加入
含 Cr2
O7
2-
的废水中,调节 pH
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